DE69710952T2 - HELMET MOUNTED LASER DETECTION SYSTEM - Google Patents
HELMET MOUNTED LASER DETECTION SYSTEMInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Helm, der ein Lasererfassungssystem aufweist, mit einer Vielzahl von Sensoren, wobei diese Sensoren dazu ausgelegt sind, als Antwort auf erfaßte Laserenergie ein Ausgangssignal zu generieren, einer Alarmvorrichtung, die auf das Ausgangssignal anspricht, zum Anzeigen, wenn Laserenergie durch irgendeinen der Sensoren erfaßt wird, einem Verstärker, der mit den Sensoren gekoppelt ist und auf das Ausgangssignal anspricht, und zwar mit einer entsprechenden Amplitude, einem Prozessor, der mit dem Verstärker verbunden ist bzw. in Kommunikation steht, um ein Erfassungssignal zu erzeugen und ein Audiosignal zu generieren, und einer Audiovorrichtung zur Bereitstellung eines Audioalarms als Antwort auf das Audiosignal.The invention relates to a helmet having a laser detection system comprising a plurality of sensors, said sensors being adapted to generate an output signal in response to detected laser energy, an alarm device responsive to the output signal for indicating when laser energy is detected by any of the sensors, an amplifier coupled to the sensors and responsive to the output signal having a corresponding amplitude, a processor connected or in communication with the amplifier to generate a detection signal and generate an audio signal, and an audio device for providing an audio alarm in response to the audio signal.
Ein derartiger Helm ist bekannt aus der US-A-3,950,862.Such a helmet is known from US-A-3,950,862.
Die Erfindung betrifft generell ein helmmontiertes Lasererfassungssystem. Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Lasererfassungssystem, das eine Erfassungsabdeckung mit einem Blickfeld von 360 Grad bereitstellt, um den Bereich des Ursprungs des Lasers zu identifizieren, potentielle direkte oder indirekte Laserenergie zu identifizieren und um den Träger automatisch von dem erfaßten Leser und der Richtung der Laserausleuchtung zu alarmieren.The invention relates generally to a helmet-mounted laser detection system. More specifically, the invention relates to a laser detection system that provides detection coverage with a 360 degree field of view to identify the area of laser origin, identify potential direct or indirect laser energy, and automatically alert the wearer of the detected reader and direction of laser illumination.
Die moderne Technologie, insbesondere Computer und Elektronik, haben sich in der jüngsten Vergangenheit rasant entwickelt. Demgemäß wäre es vorteilhaft, diese technologischen Fortschritte auf die Kriegskunst anzuwenden, insbesondere auf Waffen und andere Ausrüstung, die dazu ausgelegt ist, den modernen Soldaten zu einer effizienteren Kampfmaschine zu machen.Modern technology, particularly computers and electronics, has advanced rapidly in recent times. Accordingly, it would be beneficial to apply these technological advances to the art of war, particularly to weapons and other equipment designed to make the modern soldier a more efficient fighting machine.
Ein Ansatz dazu, die technologischen Fortschritte zur Modernisierung des Soldaten anzuwenden, besteht darin, den individuellen Soldaten als eine Plattform für das System zu betrachten. Das System gibt dem individuellen Soldaten die Fähigkeit zu Echtzeit-Situationsalarmbereitschaft und zu fortschrittlicher Kommunikationsfähigkeit, das den Soldat unmittelbar ansprechbereit und flexibel genug hält, um in ungewisser und häufig chaotischer Umgebung zu operieren.One approach to applying technological advances to modernize the soldier is to view the individual soldier as a platform for the system. The system gives the individual soldier the ability to have real-time situational alert and advanced communications capabilities that keep the soldier responsive and flexible enough to operate in uncertain and often chaotic environments.
Eine Aufgabe des Landkrieger-Systems ("Land warrior", LW- Systems) besteht darin, ein System zu konstruieren und zu entwickeln, das ein Computer/Funk-Subsystem (CRS), ein Waffen- Subsystem (WS), ein Subsystem mit integrierter Helmanordnung (IHAS), ein Schutzkleidungs- und Individualausrüstungs- Subsystem (PCIES) und ein Software-Subsystem miteinander integriert, wobei das Landkrieger-System den Soldaten als die Plattform für die Subsysteme enthält und die einfache Operation sämtlicher Subsysteme untereinander erleichtert, um Kampfwirksamkeit, -bereitschaft und Überlebensfähigkeit zu steigern.One task of the Land Warrior (LW) system is to design and develop a system that integrates a computer/radio subsystem (CRS), a weapons subsystem (WS), an integrated helmet assembly subsystem (IHAS), a protective clothing and individual equipment subsystem (PCIES) and a software subsystem. The Land Warrior System incorporates the soldier as the platform for the subsystems and facilitates the simple operation of all subsystems with each other to increase combat effectiveness, readiness and survivability.
Das digitale Verarbeiten von Sensor- und Datanbasisinformation durch Waffensysteme ist insbesondere im Schlachtfeld wichtig. Für die Kompanie, den Zug, die Truppe oder das Individuum, das bzw. der bzw. die zu koordinieren sind und die aus dieser Information Kapital schlagen sollen, muß der Soldat als ein Waffensystem mit Fähigkeiten ausgerüstet werden, die diese Information selektiv empfangen, senden und verarbeiten können. Ein Beispiel dieser Schnittstelle ist ein handfrei betriebenes Lasererfassungssystem für die fortgeschrittene visuelle und/oder hörbare Identifikation einer Laserbedrohung.The digital processing of sensor and database information by weapon systems is especially important in the battlefield. For the company, platoon, troop, or individual to be coordinated and capitalize on this information, the soldier as a weapon system must be equipped with capabilities that can selectively receive, transmit, and process this information. An example of this interface is a hands-free laser detection system for advanced visual and/or audible identification of a laser threat.
Die meisten Verfahren zum Behandeln einer Laserbedrohung beinhalten einige aktive Gegenmaßnahmen, ausweichende Manöver oder direktes Gefecht. Generell werden diese Verfahren von Kampfeinheiten in verschiedenen Kombination verwendet werden. Sämtliche dieser Alternativen gehen jedoch davon aus, daß in den meisten Situationen der feindliche Laser erfaßt, identifiziert und exakt lokalisiert worden ist, und zwar innerhalb einer extrem kurzen verfügbaren Zeitspanne. Mannschaften in Kampffahrzeugen, Infanteriesoldaten und andere müssen sofort vor bestimmten Laserbedrohungen gewarnt werden, um ihre Überlebensfähigkeit aufrechtzuerhalten bzw. zu steigern. Folglich ist es wichtig geworden, ein kompaktes, robustes, leichtgewichtiges und automatisches Laserwarnsystem zu entwickeln, das in der Lage ist, die Richtung, den Typ und den Ort von einfallender Laserstrahlung zu erfassen und zu bestimmen, und zwar bei einem vergleichsweise hohen Genauigkeitsgrad in zeitgerechter Art und Weise.Most methods of dealing with a laser threat involve some active countermeasure, evasive maneuvers, or direct combat. Generally, these methods will be used by combat units in various combinations. However, all of these alternatives assume that in most situations the enemy laser has been detected, identified, and precisely located within an extremely short time period available. Crews in combat vehicles, infantry soldiers, and others must be warned immediately of specific laser threats in order to maintain or increase their survivability. Consequently, it has become important to develop a compact, robust, lightweight, and automatic laser warning system capable of detecting and determining the direction, type, and location of incoming laser radiation at a comparatively high degree of accuracy in a timely manner.
Das Militär verwendet derzeit Lasererfassungssysteme für Schlachtfeld-Simulationsspiele. Ein derartiges System ist aus dem oben genannten Dokument DE-A-40 03 960 bekannt. Das aus diesem Dokument bekannte Lasererfassungssystem weist ein Band auf, das an einem Helm eines Soldaten angebracht ist. Das Band weist eine Vielzahl von Ausnehmungen für Lasererfassungssensoren auf. Ferner weist das Band eine Endplatte auf, zur Unterbringung einer Batterie und einer Alarmvorrichtung, die mit den Lasererfassungssensoren gekoppelt ist.The military currently uses laser detection systems for battlefield simulation games. Such a system is known from the above-mentioned document DE-A-40 03 960. The laser detection system known from this document comprises a band that is attached to a soldier's helmet. The band has a plurality of recesses for laser detection sensors. Furthermore, the band has an end plate for accommodating a battery and an alarm device that is coupled to the laser detection sensors.
Ein ähnliches System ist ferner bekannt aus der US-A-3,950,862.A similar system is also known from US-A-3,950,862.
Ferner ist aus der GB-A-2 249 449 ein optisches System zur Fernbestimmung der Position und der Orientierung des Helmes eines Piloten in einem Cockpit bekannt. Eine Anzahl von lichtempfindlichen Streifen sind an dem Helm vorgesehen und werden von einem Strahl abgetastet, der von einer Laserdiode erzeugt wird. Der Ausgang von jedem Streifen hängt von der Position der Ausleuchtung auf dem Streifen ab, so daß die Position und Orientierung des Helmes berechnet werden können.Furthermore, from GB-A-2 249 449 an optical system for remotely determining the position and orientation of a pilot's helmet in a cockpit is known. A number of light-sensitive strips are provided on the helmet and are scanned by a beam generated by a laser diode. The output of each strip depends on the position of the illumination on the strip, so that the position and orientation of the helmet can be calculated.
Ein weiteres Laserwarnverfahren und eine weitere Laserwarnanordnung sind bekannt aus der EP-A-0 395 613, wobei die Anordnung ein rotierendes optisches Element aufweist, zum Abtasten der Umgebung nach feindlichen Laserlichtstrahlen, wobei das Element mit einer Auswerteeinheit verbunden ist, die die Auftreffzeit derartiger Laserstrahlen gemäß einem spezifischen Algorithmus bestimmt.Another laser warning method and another laser warning arrangement are known from EP-A-0 395 613, wherein the arrangement comprises a rotating optical element for scanning the environment for hostile laser light beams, wherein the element is connected to an evaluation unit which The impact time of such laser beams is determined according to a specific algorithm.
Ein weiteres Lasererfassungssystem für Schlachtfeld- Simulationsspiele wird bezeichnet als "modulares integriertes Lasergefechtssystem ("Modular Integrated Laser Engagement System", MILES), das von dem "Naval Training Equipment Center" entwickelt worden ist, das zusammen mit militärischen Zulieferfirmen arbeitet. Das Miles-System rüstet Soldaten mit gepulsten Halbleiterlasern und Sensoren aus. Die Laser können an einer Vielzahl von Waffen angebracht werden, die jeweils eine charakteristische Folge von Impulsen feuern. Wenn die Kriegsspiele beginnen, feuern die Soldaten Laserimpulse aufeinander und die Sensoren zählen die Treffer. Derartige Systeme sind jedoch häufig unangenehm zu tragen, stellen dem Soldaten keine Vorabwarnung einer Laserbedrohung bereit und sind im Schlachtfeld nicht effektiv. Folglich sind Mittel benötigt, um den Soldaten mit Vorab- bzw. früher Information einer Laserbedrohung zu versorgen, und zwar in einer Verpackung mit geringerem Gewicht.Another laser detection system for battlefield simulation games is called the Modular Integrated Laser Engagement System (MILES), developed by the Naval Training Equipment Center working with military suppliers. The Miles system equips soldiers with pulsed semiconductor lasers and sensors. The lasers can be attached to a variety of weapons, each firing a distinctive sequence of pulses. When the war games begin, soldiers fire laser pulses at each other and the sensors count the hits. However, such systems are often uncomfortable to wear, do not provide the soldier with advance warning of a laser threat, and are not effective on the battlefield. Consequently, a means is needed to provide the soldier with advance or early information about a laser threat in a lighter weight package.
Die vorliegende Erfindung ist dazu ausgelegt, ein Lasererfassungssystem anzugeben, das in einem LW-System integriert werden kann und feindliche Laser aufgrund ihrer Wellenlänge, Impulswiederholfrequenz und ankommender Leistung identifizieren kann. Das Lasererfassungssystem verwendet viele der Komponenten, die in einem LW-System verfügbar sind, einschließlich der Helmschale, missionsanpaßbarer Anzeige/Sensormodule für Tag- und Nachtlicht, Datenerfassung und Kommunikationsgarnituren für den Kopf.The present invention is designed to provide a laser detection system that can be integrated into a LW system and can identify enemy lasers based on their wavelength, pulse repetition rate and incoming power. The laser detection system uses many of the components available in a LW system, including the helmet shell, mission-adaptable display/sensor modules for day and night lighting, data acquisition and head-mounted communications headsets.
Die obigen Aufgaben werden von einem Helm gelöst, wie er eingangs erwähnt ist, wobei:The above tasks are solved by a helmet as mentioned at the beginning, whereby:
- der Prozessor die Amplitude des Signals auswertet und ein entsprechendes Quadranten-Erfassungssignal erzeugt, um die Quadranten-Richtung von einfallender Laserstrahlung relativ zur Mittelachse des Helmes zu bestimmen, und wobei der Prozessor ein Videosignal und ein Audiosignal erzeugt;- the processor evaluates the amplitude of the signal and generates a corresponding quadrant detection signal to determine the quadrant direction of incident laser radiation relative to the central axis of the helmet, and wherein the processor generates a video signal and an audio signal;
- das Lasererfassungssystem ferner aufweist:- the laser detection system further comprises:
-- ein Anzeigetreibermodul, das mit dem Prozessor gekoppelt ist und auf die Erfassungs-, Video- und Audiosignale anspricht, um ein Warnsignal und ein Videoanzeigesignal bereitzustellen;-- a display driver module coupled to the processor and responsive to the sensing, video and audio signals for providing an alert signal and a video display signal;
-- ein Sensoranzeigemodul, das mit dem Anzeigetreibermodul gekoppelt ist und auf das Videosignal einer visuellen Anzeige des Laseralarms und der Richtung des Lasers anspricht, die von den Sensoren erfaßt wird; und-- a sensor display module coupled to the display driver module and responsive to the video signal of a visual indication of the laser alarm and the direction of the laser detected by the sensors; and
- wobei die Audiovorrichtung eine mit dem Helm gekoppelte Kopfhörer/Sprechgarnitur ist.- the audio device is a headset coupled to the helmet.
Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lasererfassungssystem anzugeben, das an einem Helm angebracht ist, um zu gewährleisten, daß der Soldat zeitgerecht den Alarm einer Laserbedrohung empfängt. Als Anzeigebildquellen verwendet das System einen visuellen und optional einen hörbaren Alarm, um dem Soldaten eine Identifikation des Lasertyps und der Richtung der Bedrohung bereitzustellen, und zwar zeitgerecht, um zu agieren, bevor dies der Feind tut.It is therefore an object of the present invention to provide a helmet-mounted laser detection system to ensure that the soldier receives a timely alert of a laser threat. The system uses a visual and optionally an audible alarm as display image sources to provide the soldier with identification of the laser type and direction of the threat in time to act before the enemy does.
Es ist eine besondere Aufgabe der Erfindung, ein Lasererfassungssystem anzugeben, das in der Lage ist, eine sofortige bzw. momentane Rundherum-Lasererfassung bereitzustellen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lasererfassungssystem anzugeben, das in der Lage ist, potentielle direkte oder indirekte Laserenergie zu identifizieren, unter Verwendung von mehrfachen Sensoren, die in dem Helm des Soldaten integriert sind. Das Lasererfassungssystem deckt den gesamten Horizont ab, wodurch Laserenergie erfaßt wird in einem Blickfeld von 360 Grad, und zeigt Bilder des erfaßten Lasertyps, der Stärke und der Richtung auf einer Blickfeld-Betrachtungsschirmanordnung des IHAS an, um die Überlebensfähigkeit des Soldaten im Schlachtfeld zu verbessern.It is a particular object of the invention to provide a laser detection system capable of providing instantaneous all-around laser detection. It is a further object of the present invention to provide a laser detection system capable of identifying potential direct or indirect laser energy using multiple sensors integrated into the soldier's helmet. The laser detection system covers the entire horizon, thereby detecting laser energy in a 360 degree field of view, and displays images of the detected laser type, strength and direction on a field of view viewing screen assembly of the IHAS to improve the soldier's survivability in the battlefield.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Lasererfassungssystem anzugeben, das an einem Helm eines Soldaten montiert ist, bei dem die Betrachtungsschirmanordnung schnell und leicht manuell in das Blickfeld des Soldaten hinein und aus diesem heraus bewegt werden kann.Another object of the invention is to provide a laser detection system mounted on a soldier's helmet in which the viewing screen assembly can be quickly and easily manually moved into and out of the soldier's field of view.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Lasererfassungssystem anzugeben, das an einem Helm eines Soldaten montiert ist, wobei ein Hauptabschnitt der Elektronikausrüstung innerhalb einer Lasttrageanordnung des Soldaten verbleibt, was Schäden minimiert und das vom Kopf zu tragende Gewicht eliminiert, um Nackenermüdungen zu minimieren und zu einem längeren Gebrauch zu ermutigen.Another object of the invention is to provide a laser detection system mounted on a soldier's helmet, wherein a major portion of the electronics equipment remains within a soldier's load-bearing assembly, which minimizes damage and eliminates the weight borne by the head to minimize neck fatigue and encourage prolonged use.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Lasererfassungssystem anzugeben, das an einem Helm eines Soldaten montiert ist, wobei das System sich gemeinsame elektronische Schnittstellen und Leistungsquellen mit anderen LW-Subsystemen teilt, um Logistikprobleme zu minimieren, wie das Gewicht der Elektronik und Leistungsanforderungen.Another object of the invention is to provide a laser detection system mounted on a soldier's helmet, the system sharing common electronic Shares interfaces and power sources with other LW subsystems to minimize logistical issues such as electronics weight and power requirements.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Lasererfassungssystem anzugeben, das ein Minimum an freiliegender Verkabelung aufweist, um das Einfangen/Verheddern von Objekten und das Flattern bei Operationen in der Luft zu eliminieren.Another object of the invention is to provide a laser detection system that has a minimum of exposed wiring to eliminate object entanglement and flutter during airborne operations.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein helmmontiertes Lasererfassungssystem für Soldaten anzugeben, das vergleichsweise leichtgewichtig ist und eine kleine Größe aufweist, um die Notwendigkeit eines leichten Anziehens/Ausziehens von Schutzkleidung zu erfüllen, und das materiell bzw. folglich nicht mit ballistischen bzw. Laser- Schutzbrillen, nuklearen biologischen chemischen Masken (NBC- Masken), LW-PCIES und anderer derartiger Ausrüstung interferiert bzw. diese stört noch einen Einfluß auf die Pflichten bzw. die Operationen des Soldaten hat.Another object of the invention is to provide a helmet-mounted laser detection system for soldiers that is relatively lightweight and small in size to meet the need for easy donning/doffing of protective clothing and that does not materially or consequently interfere with ballistic or laser goggles, nuclear biological chemical (NBC) masks, LW-PCIES and other such equipment nor affect the soldier's duties or operations.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Lasererfassungssystem für Soldaten anzugeben, das an einem effektiven und dennoch leichtgewichtigen Helm montiert ist, ohne dessen ballistischen Aufschlagschutz zu verschlechtern. Der Helm beinhaltet ein Haltesystem, um den Komfort zu maximieren, während er eine stabile Plattform für Anzeigebetrachtung und Lasererfassung bietet. Darüber hinaus ist das Lasererfassungssystem so montiert, daß es Laserquellen von allen Positionen und Stellungen maximal ausgesetzt ist.Another object of the invention is to provide a laser detection system for soldiers mounted on an effective yet lightweight helmet without compromising its ballistic impact protection. The helmet includes a retention system to maximize comfort while providing a stable platform for display viewing and laser detection. In addition, the laser detection system is mounted for maximum exposure to laser sources from all positions and postures.
Allgemein gesagt werden die oben angegeben Aufgaben und weitere Vorteile der Erfindung erzielt durch ein Freihand- Lasererfassungssystem mit mehrfachen Lasersensoren, die an dem Helm des Soldaten montiert sind, um eine Lasererfassung mit einem Blickfeld von 360 Grad bereitzustellen, mit einem gelenkig gelagerten Betrachtungsschirm, der an dem Helm des Soldaten angebracht ist, wobei der Schirm eine Freihand-Betrachtung und Identifizierung der Laserenergie gestattet, und mit einer Kopfhörer/Lautsprechergarnitur, die an dem Helm des Soldaten angebracht ist und die ein Mehrfachton-Alarmsignal bereitstellt, das den Typ der Laserbedrohung angibt. Die Lasererfassungssensoren haben jeweils ein FOV (Blickfeld) von 180 Grad und sind so orientiert, daß sich die FOVs der Sensoren überlappen, wodurch tote Winkel in der Abdeckung der Detektoren vermieden werden. Die Lasersensor-Signalmessungen werden dann gesendet an das CRS des LW, wobei ein Erfassungsalgorithmus die Amplitude der Signale vergleicht, die von jedem Sensor empfangen werden. Diese Analyse ermöglicht es dem Lasererfassungssystem, die Quadranten-Richtung der erfaßten Bedrohung zu bestimmen, den Typ des Lasers und die Distanz des Lasers in bezug auf den Soldaten. Das CRS erzeugt einen visuellen und/oder hörbaren Alarm und sendet diesen an das IHAS, das den Alarm auf dem Betrachtungsschirm anzeigt und/oder ein hörbares Signal auf der Kopfhörer/Lautsprechergarnitur ("headset") bereitstellt. Das Lasererfassungssystem ist mit dem IHAS und dem CRS integriert, um Gewicht und Kosten zu minimieren, und stellt dennoch eine modulare Komponente dar, um Ausbau und Erweiterungen zuzulassen.Generally speaking, the above stated objects and other advantages of the invention are achieved by a hands-free laser detection system having multiple laser sensors mounted on the soldier's helmet to provide laser detection with a 360 degree field of view, an articulating viewing screen mounted on the soldier's helmet, the screen allowing hands-free viewing and identification of laser energy, and a headset/speaker set mounted on the soldier's helmet that provides a multi-tone alarm signal indicating the type of laser threat. The laser detection sensors each have a 180 degree FOV and are oriented so that the FOVs of the sensors overlap, thereby avoiding blind spots in the coverage of the detectors. The laser sensor signal measurements are then sent to the LW's CRS, where a detection algorithm compares the amplitude of the signals received from each sensor. This analysis allows the laser detection system to determine the quadrant direction of the detected threat, the type of laser, and the distance of the laser relative to the soldier. The CRS generates a visual and/or audible alarm and sends this to the IHAS, which displays the alarm on the viewing screen and/or provides an audible signal on the headset. The laser detection system is integrated with the IHAS and CRS to minimize weight and cost, yet is a modular component to allow for expansion and extensions.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung.Further objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description given below.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm des Landkrieger-Systems (LW- Systems).Fig. 1 is a block diagram of the Land Warrior (LW) system.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Helms des Soldaten, die die Anbringungen der Komponenten der vorliegenden Erfindung zeigt.Figure 2 is a side view of the soldier's helmet showing the attachments of the components of the present invention.
Fig. 3 ist eine Explosionsdarstellung des Helms des Soldaten, die die Komponenten des Helmaufhängungssystems bzw. Helmgurtsystems in einem nicht zusammengesetzten Zustand zeigt.Fig. 3 is an exploded view of the soldier's helmet showing the components of the helmet suspension system or helmet strap system in an unassembled state.
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht des elektrischen Systems des helmmontierten Lasererfassungssystems.Fig. 4 is a schematic view of the electrical system of the helmet-mounted laser detection system.
In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm des LW-Systems dargestellt. Das LW-System weist verschiedene integrierte, individuelle Gefechts-Subsysteme auf, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Das LW-System besteht aus fünf Haupt-Subsystemen, mit: (1) Computer/Funk-Subsystem (CRS) 200; (2) Waffen-Subsystem (WS) 500; (3) Subsystem mit integrierter Helmanordnung (IHAS) 400; (4) Schutzkleidungs- und Individualausrüstungs-Subsystem (PCIES) 600; und (5) LW- Software-Subsystem (LWSS) 300. Die vorliegende Erfindung ist auf ein Lasererfassungssystem gerichtet, das Komponenten des IHAS 400 und des CRS 200 verwendet.A block diagram of the LW system is shown in Fig. 1. The LW system includes several integrated, individual combat subsystems that can be used in conjunction with the present invention. The LW system consists of five main subsystems, including: (1) Computer/Radio Subsystem (CRS) 200; (2) Weapon Subsystem (WS) 500; (3) Integrated Helmet Assembly Subsystem (IHAS) 400; (4) Protective Clothing and Individual Equipment Subsystem (PCIES) 600; and (5) LW Software Subsystem (LWSS) 300. The present invention is directed to a laser detection system that utilizes components of the IHAS 400 and the CRS 200.
Im folgenden wird auf Fig. 2 Bezug genommen, in der das IHAS-Subsystem 400 des LW-Systems 100 dargestellt ist. Das IHAS-Subsystem 400 verwendet einen Verdrahtungsstamm ("wiring harness") 430 herkömmlicher Konstruktion und eine helmmontierte Verdrahtung 420, um das Computer/Funk-Subsystem (CRS) 200, das im Inneren einer Lasttrageausrüstung (LCE) 601 montiert ist, mit dem Sensoranzeigemodul 432, einem Anzeigetreiber- Elektronikmodul 425 und der Kopfhörer/Sprechgarnitur- Kommunikationsanordnung 450 des Lasererfassungssystems zu verbinden, wie es nachstehend beschrieben ist. Eine wichtige Komponente des IHAS-Subsystems 400 ist der ballistische Helm 401, der die Plattform bereitstellt zum Integrieren von IHAS- Komponenten entlang der Kante bzw. Krempe des Helms.Referring now to Fig. 2, the IHAS subsystem 400 of the LW system 100 is shown. The IHAS subsystem 400 uses a wiring harness 430 of conventional design and a helmet-mounted wiring 420 to connect the computer/radio subsystem (CRS) 200, the mounted inside a load carrying equipment (LCE) 601, with the sensor display module 432, a display driver electronics module 425, and the headset/headset communications assembly 450 of the laser detection system, as described below. A key component of the IHAS subsystem 400 is the ballistic helmet 401, which provides the platform for integrating IHAS components along the brim of the helmet.
Das Lasererfassungssystem verwendet dieselbe IHAS- Verdrahtung 430 und weist eine Vielzahl von Sensoren auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegen die zwei dualen Sensoren 408, 409 sowie 410, 411 im Inneren der äußeren Hülle des Sensoranzeigemoduls 432 und des Anzeigetreiber-Elektronikmoduls 425 und sind geeignet daran festgelegt. Die äußere Hülle bzw. Schale des Sensoranzeigemoduls 432 hat die Funktion, interne Komponenten gegenüber elektromagnetischen Effekten abzuschirmen. Jeder Sensor 408-411 ist in seiner stationären Position mit einem relativ breiten Blickfeld (FOV) versehen (Nennwert um 180 Grad). Das Sensoranzeigemodul 432 arbeitet entweder in einem Stand-alone-Modus, direkt verbunden mit den Komponenten des WS 500 oder mit dem CRS 200, als die Verbindung zu verschiedenen Video-, grafischen und symbolischen Informationsquellen.The laser detection system uses the same IHAS wiring 430 and includes a plurality of sensors. In a preferred embodiment, the two dual sensors 408, 409 and 410, 411 are located inside and suitably attached to the outer shell of the sensor display module 432 and the display driver electronics module 425. The outer shell of the sensor display module 432 functions to shield internal components from electromagnetic effects. Each sensor 408-411 is provided with a relatively wide field of view (FOV) (nominally around 180 degrees) in its stationary position. The sensor display module 432 operates either in a stand-alone mode, directly connected to the components of the WS 500 or with the CRS 200 as the connection to various video, graphic and symbolic information sources.
Das Sensoranzeigemodul 432 stellt dem LW eine verbesserte visuelle Schnittstelle zum Schlachtfeld dar und unterstützt beim Nacht- und Tagbetrieb durch Blickfeld-Anzeigemodule ("heads-up display modules") mit der monokularen Nachtsensor- Anzeigekomponente (NSDC) 445 und der Tagesanzeige 440, wobei ein Betrachtungsschirm 433 oberhalb des normalen Sichtfeldes des Soldaten positioniert ist, mit einer Aktivmatrix- Elektrolumineszenzanzeige (AMEL), auf der die zu betrachtende Anzeige beleuchtet ist. Das AMEL-Display wird von dem Anzeigesteuer-Modul 425 angesteuert, das an der Rückseite des Helms montiert ist.The sensor display module 432 provides the LW with an improved visual interface to the battlefield and supports night and day operations through heads-up display modules with the monocular night sensor display component (NSDC) 445 and the day display 440, with a viewing screen 433 positioned above the soldier's normal field of view, with an active matrix Electroluminescent display (AMEL) on which the display to be viewed is illuminated. The AMEL display is controlled by the display control module 425, which is mounted on the rear of the helmet.
Die aneinander gegenüberliegende Anordnung des Anzeigetreibermoduls 425 und des Sensoranzeigemoduls 432 stellt Mittel bereit, das Gewicht des Helmes 401 auszubalancieren, um die Stabilität und den Benutzerkomfort zu steigern, wodurch Ermüdungserscheinungen des Soldaten verringert werden. Zusätzlich ist das Montieren der Lasersensoren 408-411 an dem höchsten Ort des Soldaten insbesondere vorteilhaft dahingehend, daß es die größte Wahrscheinlichkeit bietet, eine Laserbedrohung zu erfassen. Das Montieren der Sensoren 408-411 am Helm stellt gleichfalls eine steife Befestigung bereit, die die relative Orientierung der Sensoren in einem auf das Auge zentrierten Koordinantenrahmen aufrechterhält.The juxtaposed arrangement of the display driver module 425 and the sensor display module 432 provides a means to balance the weight of the helmet 401 to increase stability and user comfort, thereby reducing soldier fatigue. Additionally, mounting the laser sensors 408-411 at the highest location on the soldier is particularly advantageous in that it provides the greatest likelihood of detecting a laser threat. Mounting the sensors 408-411 on the helmet also provides a rigid mount that maintains the relative orientation of the sensors in an eye-centered coordinate frame.
Eine bevorzugte Anordnung der Lasersensoren 408-411 liegt an der Vorderseite und der Rückseite des Helms 401, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, wobei die Sensoren 408-409 und die Sensoren 410-411 von der Mitte des Helms 401 weg weisen und relativ zu der in Längsrichtung ausgerichteten Mittenlinie des Helms um 45º orientiert sind. Die Erfindung kann jedoch auch ausgeübt werden, indem die Sensoren 408-411 an den Seiten des Helms angeordnet werden oder in einer beliebigen Kombination von Orten, vorausgesetzt, daß jeder Sensor auf einen bestimmten Quadranten gerichtet ist und die Blickfelder der Sensoren benachbarte Quadranten überlappen. Ein wichtiger Punkt besteht darin, daß das Blickfeld des Sensors so orientiert sein sollte, daß die Blickfelder benachbarter Sensoren sich überlappen, um eine Abdeckung über volle 360 Grad bereitzustellen, ohne tote Winkel in der Erfassungsabdeckung. Das Aufrechterhalten einer relativen Orientierung der Sensoren 408-411 ist ferner eine notwendige Bedingung, um die Quadrantenrichtung der Bedrohung relativ zu der Mittenlinie des Helms zu bestimmen. Die vorliegende Erfindung gestattet eine derartige Bestimmung bzw. Erfassung, wie nachstehend beschrieben werden wird.A preferred arrangement of the laser sensors 408-411 is at the front and rear of the helmet 401, as shown in Figure 2, with the sensors 408-409 and the sensors 410-411 facing away from the center of the helmet 401 and oriented at 45° relative to the longitudinal centerline of the helmet. However, the invention may also be practiced by placing the sensors 408-411 on the sides of the helmet or in any combination of locations, provided that each sensor is directed to a particular quadrant and the fields of view of the sensors overlap adjacent quadrants. An important point is that the field of view of the sensor should be oriented such that the fields of view of adjacent sensors overlap to provide coverage. over a full 360 degrees, with no blind spots in the detection coverage. Maintaining a relative orientation of the sensors 408-411 is also a necessary condition to determine the quadrant direction of the threat relative to the centerline of the helmet. The present invention allows for such determination, as will be described below.
Im Betrieb beinhaltet das Anzeigetreibermodul 425 auch die Schaltkreise des Lasererfassungssystems und empfängt demgemäß einen Eingang von den Lasersensoren 408-411 mittels eines nicht gezeigten Leistungsverstärkers mit Analog/Digital-Vorprozessor, der dazu dient, das optische Signal von den Sensoren 408-411 zu verarbeiten und dann in ein verstärktes digitales Signal zu wandeln, das für das CRS 200 akzeptabel ist, in welchem eine Datenverarbeitung durchgeführt werden kann. Das CRS 200 bestimmt, welcher Sensor 408-411 das stärkste ankommende Signal bereitstellt, und erzeugt ein Audio- und/oder Sicht-Alarmsignal, das dann zurück an den Helm 425 (401) gesendet wird. Die Audiogarnitur 450 bildet eine Schnittstelle zu dem CRS 200 und gestattet den Empfang von den computererzeugten Tönen, wenn ein Laserimpuls erfaßt wird. Das Anzeigetreibermodul 425 stellt die Wandlung von analog in digital bereit und die digitale Verarbeitung von ankommenden Videosignalen aus dem CRS 200, zum Zwecke einer Echtzeitanzeige auf dem Betrachtungsschirm 433 des Sensoranzeigemoduls 432, um den Soldaten von der Richtung der erfaßten Laserbedrohung zu alarmieren, und zwar auf der Grundlage, von welchem Quadranten das Signal stammt und aufgrund der relativen Zeit zwischen dem Empfang von Sensoreingangssignalen.In operation, the display driver module 425 also includes the laser detection system circuitry and accordingly receives input from the laser sensors 408-411 by means of a power amplifier with analog/digital preprocessor (not shown) which serves to process the optical signal from the sensors 408-411 and then convert it into an amplified digital signal acceptable to the CRS 200 in which data processing can be performed. The CRS 200 determines which sensor 408-411 provides the strongest incoming signal and generates an audio and/or visual alarm signal which is then sent back to the helmet 425 (401). The audio headset 450 interfaces with the CRS 200 and allows for the reception of the computer generated tones when a laser pulse is detected. The display driver module 425 provides analog to digital conversion and digital processing of incoming video signals from the CRS 200 for real-time display on the viewing screen 433 of the sensor display module 432 to alert the soldier of the direction of the detected laser threat based on which quadrant the signal originated from and the relative time between receipt of sensor input signals.
Das CRS 200 stellt auch eine Näherungsinformation hinsichtlich der Distanz der Laserbedrohung in bezug auf den Ort des Soldaten bereit, und zwar auf der Grundlage der Signalstärke, in Kooperation mit geeigneten, darin programmierten Algorithmen. Ferner können die Sensoren 408-411 zwischen gepulster und gleichförmiger Laserausleuchtung unterscheiden, um den Typ der Laserbedrohung zu identifizieren, wie z. B. ein Kurzimpuls- Laser von einem Entfernungsmesser, wie er von den bewaffneten Waffengattungen zum Messen der Distanz zu potentiellen Zielen verwendet wird, oder ein Codierpulslaser, der von einem Laserziel-Designator abgefeuert wird. In dem Fall eines Anzeigeausfalls oder als eine Alternative zu einer visuellen Anzeige kann der Soldat über den Typ der Laserbedrohung alarmiert werden auf der Grundlage von verschiedenen Audiotönen, die von dem CRS 200 erzeugt und an die Kopfhörer/Sprechgarnitur 450 gesendet werden. Eine Bestimmung des Typs der Laserbedrohung ermöglicht es dem Soldaten, eine effektive Antwort auf die aktuell vorliegende Bedrohung zu finden.The CRS 200 also provides proximity information regarding the distance of the laser threat relative to the soldier's location based on signal strength in cooperation with appropriate algorithms programmed therein. Furthermore, the sensors 408-411 can distinguish between pulsed and uniform laser illumination to identify the type of laser threat, such as a short pulse laser from a rangefinder used by the armed forces to measure distance to potential targets, or a coded pulse laser fired from a laser target designator. In the event of an indication failure or as an alternative to a visual indication, the soldier can be alerted to the type of laser threat based on various audio tones generated by the CRS 200 and sent to the headset/headset 450. Determining the type of laser threat allows the soldier to find an effective response to the current threat.
Der Leistungsverstärker mit Analog/Digital-Vorprozessor innerhalb des Anzeigetreibermoduls 425 ist vorzugsweise in der Lage, eine Verstärkung von 90-100 dB bereitzustellen, und zwar bei einer Bandbreite von 20 MHz. Ferner ist es bevorzugt, wenn die Empfindlichkeit der Sensoren 408-411 eine Signalerfassungsempfindlichkeit für Infrarot von mehr als 10&supmin;&sup6; Watt/cm² bereitstellen, das die Erfassung von Laserstreulicht ("laser splash") über das breitwinklige Blickfeld gestattet, das von dem Lasererfassungssystem bereitgestellt wird. Der Typ des Lasererfassungssensors, der für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist kommerziell verfügbar und wird hergestellt von Tracor, Inc. Zum Zwecke des Ausübens der Erfindung können jedoch verschiedene kommerziell verfügbare Austausch- bzw. Ersatzbauteile für eine derartige Komponente gleichermaßen geeignet sein. Ferner sind die hier beschriebenen Komponenten Fachleuten allgemein bekannt und können nach Wunsch modifiziert oder angepaßt werden, sobald die Erfindung offenbart und beschrieben ist.The power amplifier with analog/digital preprocessor within the display driver module 425 is preferably capable of providing a gain of 90-100 dB, with a bandwidth of 20 MHz. It is also preferred that the sensitivity of the sensors 408-411 provide an infrared signal detection sensitivity of greater than 10-6 watts/cm2, which allows the detection of laser splash over the wide angle field of view provided by the laser detection system. The type of laser detection sensor suitable for the purposes of the present invention is commercially available and is manufactured by Tracor, Inc. For the purposes of practicing the invention, However, various commercially available replacement or replacement parts may be equally suitable for such a component. Furthermore, the components described herein are well known to those skilled in the art and may be modified or adapted as desired once the invention is disclosed and described.
Die Leistung für das Lasererfassungssystem und die Anzeigeelektronik des IHAS wird von einem portablen Batteriesystem 446 empfangen. Innerhalb des CRS 200 wird die Leistung von den Batterien 446 sowohl in niedrige Gleichspannung als auch in hohe Wechselspannung umgesetzt und auf die an dem Helm montierte Elektronik des IHAS verteilt, die das Lasererfassungssystem unterstützt. Es versteht sich, daß lediglich ein kleiner Betrag an elektrischer Leistung erforderlich ist, um die grundlegenden elektronischen Schaltkreise des Lasererfassungssystems zu betreiben, die daher unabhängig von den anderen Komponenten des IHAS betrieben werden können. Weitere Komponenten des IHAS- Systems wie das Anzeigemodul 432 können deaktiviert bleiben. Diese relativ kleine Anforderung an die elektrische Versorgung gestattet einen ausgedehnten Betrieb des Lasererfassungssystems unter Verwendung von portabler Batterieleistung.Power for the laser detection system and the IHAS display electronics is received from a portable battery system 446. Within the CRS 200, power from the batteries 446 is converted to both low DC and high AC voltage and distributed to the helmet-mounted IHAS electronics that support the laser detection system. It will be appreciated that only a small amount of electrical power is required to operate the basic electronic circuits of the laser detection system, which can therefore operate independently of the other components of the IHAS. Other components of the IHAS system, such as the display module 432, can remain disabled. This relatively small electrical requirement allows for extended operation of the laser detection system using portable battery power.
In Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der Verdrahtung für das helmmontierte Lasererfassungssystem gezeigt, einschließlich von vorne und hinten montierten Laserdetektoren 408-411. Die vorderen und hinteren Laserdetektoren 408-411 enthalten jeweils duale Module 412 mit analogem Prozessor/Vorverstärker und zur Leistungskonditionierung. Die Module 412 mit analogem Prozessor/Vorverstärker und Leistungskonditionierung bilden eine Schnittstelle zu dem CRS 200, und zwar über Kabel 413 für analoge Signale und digitale Signale. Die Schnittstelle wird von einem Audioverstärker-Eingangs/Ausgangsprozessor 414 eines CRS 200 überwacht, und zwar von einem Typ, wie er im Stand der Technik bekannt ist. Das CRS 200 stellt eine schnelle visuelle Warnung mittels eines Anzeigeschirms 433 als auch einen Audioalarm über die Kopfhörer/Sprechgarnitur 450 für den Soldaten bereit, und zwar in Antwort auf ein Signal des Prozessors 414. Die Warnung kann von dem Soldaten innerhalb von etwa 100 Millisekunden nach der Lasererfassung empfangen werden. Es versteht sich, daß das CRS 200 ferner ein Videosignal von einer Waffenvisiereinrichtung auf Wärmebasis und/oder einer Videokamera verarbeitet, und zwar mittels eines Videoprozessors 415 des CRS, zur Anzeige auf dem Anzeigebetrachtungsschirm 433 des IHAS, und zwar indem die an dem Torso montierte Steuerbox 444 geschaltet wird. Die Laserdetektoren 408-411, das IHAS- und das CRS-System 200 werden von der Hauptbatterie 446, einem Wechselstrom/Gleichstromwandler 449 und einem Leistungsversorgungs- und Verteilnetzwerk 456 mit Leistung versorgt, wie sie im Stand der Technik bekannt sind.In Fig. 4, a schematic diagram of the wiring for the helmet-mounted laser detection system is shown, including front and rear mounted laser detectors 408-411. The front and rear laser detectors 408-411 each contain dual analog processor/preamplifier and power conditioning modules 412. The analog processor/preamplifier and power conditioning modules 412 interface to the CRS 200 via Cable 413 for analog signals and digital signals. The interface is monitored by an audio amplifier input/output processor 414 of a CRS 200, of a type known in the art. The CRS 200 provides a rapid visual warning via a display screen 433 as well as an audio alarm via the headphones/headset 450 to the soldier in response to a signal from the processor 414. The warning can be received by the soldier within about 100 milliseconds of laser detection. It will be understood that the CRS 200 also processes a video signal from a thermal weapon sight and/or a video camera, via a video processor 415 of the CRS, for display on the display viewing screen 433 of the IHAS by switching the torso mounted control box 444. The laser detectors 408-411, the IHAS and the CRS system 200 are powered by the main battery 446, an AC/DC converter 449 and a power supply and distribution network 456 as are known in the art.
Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 2 wird die Helligkeit/Kontrast-Einstellung des auf dem Betrachtungsschirm 433 angezeigten Bildes geeignet an der am Torso montierten Verbindungssteuerbox 444 angeordnet, die an Brustgurten 603 des Rucksacks des Soldaten angebracht ist. Die Fernbedienungs- Zeigeeinrichtung (RIPD) (nicht gezeigt) stellt die Mittel (Membranschalter oder dergleichen) zum Auswählen verschiedener Schirmanzeigen bereit, die von dem IHAS-System bereitgestellt werden. Die Brustgurte 603 beinhalten einen Verdrahtungsstamm 642, wie er im Stand der Technik bekannt ist, und zwar eingeschlossen in ein leitendes Schirmgeflecht, das sich von innerhalb des LCE-Rucksackrahmens 604 zu den Steuerboxen 444 erstreckt.With continued reference to Fig. 2, the brightness/contrast adjustment of the image displayed on the viewing screen 433 is conveniently located on the torso-mounted connection control box 444 attached to chest straps 603 of the soldier's backpack. The remote control pointing device (RIPD) (not shown) provides the means (membrane switches or the like) for selecting various screen displays provided by the IHAS system. The chest straps 603 include a wiring trunk 642 as known in the art enclosed in a conductive braided shield extending from within of the LCE backpack frame 604 to the control boxes 444.
In Fig. 3 der Zeichnung ist gezeigt, daß der Helm 401 zum Montieren des neuartigen Lasererfassungssystems ein generell herkömmliches Erscheinungsbild hat. Ferner ist in dieser Darstellung erkennbar die Halteanordnung zum Halten des Lasererfassungssystems und der IHAS-Komponenten. Die Halteanordnung stellt eine gesteigerte Helmstabilität bereit, die erforderlich ist, um die Ausrichtung des Auges des Trägers mit der Austrittspupille der Anzeige aufrechtzuerhalten.Referring to Figure 3 of the drawing, the helmet 401 for mounting the novel laser detection system is shown to have a generally conventional appearance. Also visible in this illustration is the retaining assembly for retaining the laser detection system and IHAS components. The retaining assembly provides increased helmet stability necessary to maintain alignment of the wearer's eye with the exit pupil of the display.
Genauer gesagt kann der Schutzhelm 401 der vorliegenden Erfindung im wesentlichen aus einer steifen Helmschale 402 bestehen, die aus einem geeigneten leichtgewichtigen Aramid- Material hergestellt werden kann, das verbesserte ballistische Aufpralleigenschaften besitzt im Vergleich zu einer herkömmlichen militärischen ballistischen Helmschale. Ein Einrast- Kantenband 405, das vorzugsweise aus einem Polycarbonat- Material mit hoher Aufprallresistenz konstruiert ist, stellt die Auskleidung der Kante für die Helmschale 402 bereit und dient als die Anbringungsschnittstelle zwischen der Helmschale 402, einer Kopfgurtanordnung 407 und der Halteanordnung 406.More specifically, the protective helmet 401 of the present invention may consist essentially of a rigid helmet shell 402, which may be made of a suitable lightweight aramid material having improved ballistic impact characteristics as compared to a conventional military ballistic helmet shell. A snap-in edge band 405, preferably constructed of a high impact polycarbonate material, provides the edge lining for the helmet shell 402 and serves as the attachment interface between the helmet shell 402, a head strap assembly 407, and the retention assembly 406.
Das Einrast-Kantenband 405 stellt ferner eine Basis zum Montieren der Subkomponenten und zur Verdrahtung des IHAS 400 und der Komponenten des Lasererfassungssystems bereit. Der vordere und der hintere Teil des Einrast-Kantenbandes 405 weist Ports 448 auf, zum Montieren der Laserdetektoren in den vier Quadranten, und gestattet eine mittige Helmanbringung sowohl einer links- als auch rechtsäugigen Blickfeld-Anzeigeversion.The snap-in edge band 405 also provides a base for mounting the subcomponents and wiring of the IHAS 400 and the laser detection system components. The front and rear portions of the snap-in edge band 405 have ports 448 for mounting the laser detectors in the four quadrants and allows for center helmet mounting of both a left and right eye FOV display version.
Die Modularität der Helmkomponenten läßt für alle Operationsszenarios eine Fähigkeit zum "plug and play" bei niedrigen Kosten zu. Die modularen Einrast-Komponenten ermöglichen ferner Erweiterungen und Verbesserungen sowie schnelle Routineinspektionen im Feld, Reinigung, Wartung, Aufbau und Verstauung.The modularity of the helmet components allows for a "plug and play" capability at low cost for all operational scenarios. The modular snap-in components also allow for expansion and upgrades as well as rapid routine field inspections, cleaning, maintenance, assembly and stowage.
Das Halten bzw. der Sitz des Helmes 401 wird gelöst durch Verwendung einer Halteanordnung 406, die vorzugsweise aus Nylongewebe hergestellt ist und eine Kinnschale aus Elastomermaterial mit Schaumauskleidung aufweist, um Komfort und Stabilität bereitzustellen. Klett-Schließmittel an dem Kinnband ermöglichen eine sichere Lagerung des freien Endes des Kinnbandes nach dem Festziehen.The retention or fit of the helmet 401 is achieved by using a retention assembly 406, preferably made of nylon fabric and having a chin shell of elastomeric material with foam lining to provide comfort and stability. Velcro fasteners on the chin strap allow for secure storage of the free end of the chin strap after tightening.
Die Halteanordnung 406 ist an dem vorderen und dem hinteren Teil des Einrast-Kantenbandes 405 angebracht, und zwar an denselben Punkten wie die Helmschale 402, und bietet eine Reihe von Einstellpositionen. Das linke und das rechte Band kreuzen den Nacken, um von diesem Bereich für maximale Stabilität vollen Gebrauch zu machen. Die Bänder erstrecken sich nach vorne, unter dem Umfang des Ohrs herum, um eine stabile Plattform zu bilden, ohne die Integration von anderen Komponenten zu verschlechtern, wie beispielsweise die Kopfhörer/Sprechgarnitur- Kommunikationsanordnung 450. Beim Festziehen des Kinnbandes wird das Gewebe natürlich um den Kopf herum gespannt, so daß ein Ankerpunkt erzeugt wird, der von der mittigen Rotationsachse des Helms 401 entfernt ist. Dieser Versatz minimiert ein Verrutschen des Helms 401 von vorne nach hinten und stabilisiert das Lasererfassungs- und -anzeigesystem noch weiter.The retention assembly 406 is attached to the front and rear portions of the snap-on edge strap 405 at the same points as the helmet shell 402 and provides a range of adjustment positions. The left and right straps cross the back of the neck to make full use of this area for maximum stability. The straps extend forward, around the circumference of the ear, to provide a stable platform without compromising the integration of other components, such as the headset/headset communication assembly 450. When the chin strap is tightened, the fabric is naturally stretched around the head, creating an anchor point that is away from the central axis of rotation of the helmet 401. This offset minimizes front-to-back slippage of the helmet 401 and further stabilizes the laser detection and display system.
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, ist die Kopfband- Anordnung 407 innen an dem Einrast-Kantenband 405 angebracht und besteht aus zwei Elastomer-Bändern, die für unterschiedliche Kopfumfänge eingestellt werden können. Sowohl die Kopfband- Anordnung 407 als auch die Halteanordnung 406 sind vollständig einstellbar, um eine Anpassung der Helmkonstruktion an Individuen mit unterschiedlichen Kopfgrößen zu erzielen, was es ermöglicht, daß eine Vielzahl von Individuen den gleichen Helm verwenden können. Die Kombination der Kopfband-Anordnung 407 und der Halteanordnung 406 stellt Kopfhaltekräfte bereit, die zusammenwirken, um den Helm 401 während Operationsmanövern am Boden und am Fallschirm an dem Kopf des Benutzers zu halten.As shown in Figure 3, the headband assembly 407 is mounted internally to the snap-on edge band 405 and consists of two elastomeric bands that can be adjusted for different head sizes. Both the headband assembly 407 and the retention assembly 406 are fully adjustable to accommodate the helmet design for individuals with different head sizes, allowing a variety of individuals to use the same helmet. The combination of the headband assembly 407 and the retention assembly 406 provides head retention forces that work together to hold the helmet 401 to the user's head during ground and parachute operational maneuvers.
Zusammenfassend ist ein portables preisgünstiges Lasererfassungssystem offenbart, das ein Alarmsignal erzeugt, das dazu verwendet werden kann, visuelle und/oder hörbare Warnungen zu erzeugen, die die Entfernung, den Ort und den Typ der erfaßten Laserenergie anzeigen. Ein solches Lasererfassungssystem verwendet eine kooperierende Quadraplex-Sensoranordnung 408-411, um eine Lasererfassungsabdeckung über volle 360 Grad bereitzustellen, wobei die Anordnung an einer Helmanordnung 401 montiert ist, die eine Helmschale 402, eine gepolsterte Aufprall- Verkleidung, die sich an der Innenfläche der Helmschale 402 entlang erstreckt und eine aufgehängte Schädeltragauskleidung aufweist, deren Kombination einen verbesserten Schutz des Benutzers und eine verbesserte Stabilisierung des Lasererfassungssystems bereitstellt.In summary, a portable, low-cost laser detection system is disclosed that generates an alarm signal that can be used to generate visual and/or audible warnings indicating the distance, location and type of laser energy detected. Such a laser detection system uses a cooperating quadraplex sensor array 408-411 to provide a full 360 degrees of laser detection coverage, the array being mounted to a helmet assembly 401 having a helmet shell 402, a padded impact liner extending along the inner surface of the helmet shell 402, and a suspended skull support liner, the combination of which provides improved protection of the user and improved stabilization of the laser detection system.
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